Metode revolusioner pengukuran daya optik

Metode revolusioner pengukuran daya optik
laserdari segala jenis dan intensitas ada dimana-mana, mulai dari Pointer untuk operasi mata hingga berkas cahaya hingga logam yang digunakan untuk memotong kain pakaian dan banyak produk. Mereka digunakan dalam printer, penyimpanan data dankomunikasi optik; Aplikasi manufaktur seperti pengelasan; Senjata militer dan jangkauannya; Peralatan medis; Masih banyak aplikasi lainnya. Semakin penting peran yang dimainkan olehlaser, semakin mendesak kebutuhan untuk mengkalibrasi keluaran dayanya secara tepat.
Teknik tradisional untuk mengukur daya laser memerlukan perangkat yang dapat menyerap semua energi dalam pancaran sinar sebagai panas. Dengan mengukur perubahan suhu, para peneliti dapat menghitung kekuatan laser.
Namun hingga saat ini, belum ada cara yang akurat untuk mengukur kekuatan laser secara real-time selama produksi, misalnya saat laser memotong atau melelehkan suatu benda. Tanpa informasi ini, beberapa produsen mungkin harus menghabiskan lebih banyak waktu dan uang untuk mengevaluasi apakah suku cadang mereka memenuhi spesifikasi manufaktur setelah produksi.
Tekanan radiasi memecahkan masalah ini. Cahaya tidak mempunyai massa, namun mempunyai momentum, sehingga memberikan gaya ketika menumbuk suatu benda. Kekuatan sinar laser 1 kilowatt (kW) memang kecil, namun nyata – kira-kira seberat sebutir pasir. Para peneliti telah memelopori teknik revolusioner untuk mengukur kekuatan cahaya dalam jumlah besar dan kecil dengan mendeteksi tekanan radiasi yang diberikan oleh cahaya pada cermin. Manometer radiasi (RPPM) didesain dengan daya tinggisumber cahayamenggunakan timbangan laboratorium presisi tinggi dengan cermin yang mampu memantulkan 99,999% cahaya. Saat sinar laser memantul dari cermin, timbangan mencatat tekanan yang diberikannya. Pengukuran gaya kemudian diubah menjadi pengukuran daya.
Semakin tinggi kekuatan sinar laser, semakin besar perpindahan reflektornya. Dengan mendeteksi secara tepat besarnya perpindahan ini, para ilmuwan dapat secara sensitif mengukur kekuatan pancaran sinar tersebut. Stres yang terlibat bisa sangat minimal. Sinar super kuat sebesar 100 kilowatt memberikan gaya dalam kisaran 68 miligram. Pengukuran tekanan radiasi yang akurat pada daya yang jauh lebih rendah memerlukan desain yang sangat kompleks dan teknik yang terus ditingkatkan. Kini menawarkan desain RPPM asli untuk laser berdaya lebih tinggi. Pada saat yang sama, tim Peneliti sedang mengembangkan instrumen generasi berikutnya yang disebut Beam Box yang akan meningkatkan RPPM melalui pengukuran daya laser online sederhana dan memperluas jangkauan deteksi ke daya yang lebih rendah. Teknologi lain yang dikembangkan pada prototipe awal adalah Smart Mirror, yang selanjutnya akan mengurangi ukuran meteran dan memberikan kemampuan untuk mendeteksi daya dalam jumlah yang sangat kecil. Pada akhirnya, hal ini akan memperluas pengukuran tekanan radiasi yang akurat ke tingkat yang diterapkan oleh gelombang radio atau gelombang mikro yang saat ini sangat tidak memiliki kemampuan untuk mengukur secara akurat.
Kekuatan laser yang lebih tinggi biasanya diukur dengan mengarahkan sinar ke sejumlah air yang bersirkulasi dan mendeteksi kenaikan suhu. Tangki yang digunakan bisa berukuran besar dan portabilitas menjadi sebuah masalah. Kalibrasi biasanya memerlukan transmisi laser ke laboratorium standar. Kelemahan lain yang tidak menguntungkan: instrumen pendeteksi berada dalam bahaya rusak oleh sinar laser yang seharusnya diukur. Berbagai model tekanan radiasi dapat menghilangkan masalah ini dan memungkinkan pengukuran daya yang akurat di lokasi pengguna.